王芳
一、水土流失现状
我国紫色土山丘区水土流失的分布,按其区域可以分为四川盆地及周围山地丘陵流失区、云贵高原流失区和南方丘陵山地流失区。紫色土山丘区水土流失面积大,范围广,除局部地区得到治理外,大部分地区水土流失还没有得到有效控制。
1.四川盆地及周围山地丘陵流失区
四川盆地以盆中丘陵水土流失最为严重。盆中丘陵主要是紫色土丘陵,总土地面积15.8×104km2,水土流失面积达7.77×104km2,占四川省和重庆市土壤侵蚀量的36.7%。据调查,处在四川盆地腹心地带的琼江流域水土流失面积达3 277.8km2,占全流域总面积的75.7%,土壤侵蚀总量达1 850.5×104t,平均侵蚀强度为5645.6t/(km2•a),属强度侵蚀区。每年从长江流出巫峡的悬移质泥沙达6.4×104×104t,相当于28.7×104hm2(430万亩)耕地约15cm厚的耕作层。侵蚀模数达668t/(km2•a)。大部分产沙来自紫色土及紫色母岩风化碎屑。
2.云贵高原流失区
本区紫色土丘陵山地主要分布在云南省楚雄、大理、玉溪、昭通、思茅、曲靖,贵州省北部、西部、西北部的赤水、习水和贵阳、黄平、盘县等地。面积约600×104hm2,其中云南512×104hm2,贵州88×104hm2。区内紫色土山丘地貌类型,包括高原、中低山、低山、丘陵。有的地区以中低山水土流失最严重,有的地区则以低山丘陵水土流失最严重。贵州省紫色土主要分布区的毕节地区,地貌以山地为主,水土流失以山区最为严重。紫色土分布较多的赤水县,地貌类型以低山丘陵为主。毕节地区水土流失较赤水县严重。从地面坡度看,坡度在10°~25°之间的坡面水土流失最为严重,其次是坡度在26°~35°之间的坡面。
3.南方丘陵山地流失区
本区范围,北起秦岭、淮河,南至海南,东起江淮地区和浙江,西至广西,包括湖南、湖北、广西、广东、江西、福建、海南、浙江等省及江苏、安徽南部,河南伏牛山、大别山以南地区,陕西汉中、安康、商州地区。紫色土分布区,地形多为盆地,盆地中以丘陵、岗地为主,盆地边缘为低山。湖南、江西紫色土丘陵山区水土流失在南方紫色土山丘区很有代表性。湖南紫色土山丘面积151.95×104hm2,水土流失面积达106.37×104hm2,占紫色土山丘区面积70%。湘中紫色土丘岗区水土流失严重,到处是光山秃岭,母岩裸露,流失面积占土地总面积55%左右。衡南县强度流失和极强度流失面积达468km2,占土地总面17.5%,紫色土丘岗区水土流失面积占坡地面积95%以上。江西省紫色土丘陵山地面积32.41×104hm2,主要分布在赣州盆地、信丰盆地、瑞金盆地、吉泰盆地等,坡地绝大部分有水土流失。据兴国长岗46个点的观测,切沟地面侵蚀模数为25 200t/km2•a。沟谷密度大、强度侵蚀的山坡,侵蚀沟面积达50~70%,沟道密度为3.7~5km/km2,切割深度1~5m。
二、水土流失成因分析
1.自然因素影响
自然因素主要包括地貌、气候、地表物质、植被等,是水土流失的潜在或背景条件。地貌对水土流失的影响,主要是通过坡度、坡长、坡向、坡形四个因素,控制着水土流失的分布。我国紫色土区地貌以丘岗山地为主,坡地面积大,坡面较长,易形成水土流失。而且这些地区气候湿润多雨,降雨量相对集中,降雨强度大,更促进地表径流产生,而引发水土流失。紫色砂页岩类组成颗粒较细,以粉砂和粘土为主。此外,紫色砂页岩属松散母岩类,岩体松脆,胶结较松。在干湿交替气候条件下,表层极容易迅速崩解,加之本身吸热力较强,冷热交替也加剧了岩体的崩解过程,因而易受坡面径流冲刷。紫色土山丘区大多植被稀疏,土壤失去植被保护,使水土流失得不到控制。
2.人为因素影响
人口快速增加,人地矛盾日益尖锐。新中国成立以来,我国紫色土山丘区人口翻了一番。人口快速增长,给土地资源和环境带来巨大压力。我国紫色土区人均耕地面积从1949年至今减少了50%以上。衡阳盆地紫色土丘陵土层不到10cm地段都已开成旱耕地,常宁市金源乡紫色土低山坡度25°以上地段都开成了旱土和果园,因而土壤侵蚀严重,人口增加,森林植被遭到持续破坏,森林资源急剧减少,水土流失日益严重。木材消费超前增长,超计划采伐严重,导致森林面积减少,蓄积量下降,疏林地和无林地增加,使森林植被水土保持的效益普遍降低。土地利用不合理,顺坡直耕,是引起坡耕地水土流失的最主要原因。全垦造林这一速生丰产的造林方法曾经被广泛应用。一些地方未考虑立地条件。特别是未考虑坡度大小,盲目地全面推广,造成严重的水土流失。经济林地垦复不合理,是经济林地水土流失的重要原因。
三、水土流失防治的基本途径
紫色土丘陵山区是我国水土流失严重地区之一,并且这一地区在我国经济发展中具有重要地位,流失后果极其严重。新中国成立以来,我国开展了大量的水土保持工作,取得了很大的成就。但是,由于紫色土山丘区水土流失治理的难度大,一些地方对水土保持重视不够,经费来源渠道单一,治理与保护脱节,因而紫色土山丘区水土流失治理的任务仍十分艰巨。
1.系统诊断、全面规划、综合治理
在对水土流失地区生态环境,特别是水土流失地区土地类型及其侵蚀特征(流失方式类型、流失强度类型等)、流失的自然因素、人为因素进行系统诊断分析,结合农林牧渔开发和山水田宅路的综合治理,进行全面规划,分阶段实施,湖南省衡南县谭子山镇工联村在地貌、气候、土壤、水文、植被、土地利用、土壤侵蚀调查与制图的基础上,开展土地利用规划和水土流失治理规划,把治理水土流失同发展农林牧渔业结合起来,然后分期实施,经过3年就全部控制了水土流失,发展了经济,重建了生态。
2.以生物措施为主、工程措施为辅,灌草先行
生物措施是通过植树、种草育林育草的办法来恢复并建立各种类型的植被,借助植被的覆盖作用、固土保土改土聚土作用,取得良好的防护生态效益、社会效益和经济效益。生物措施,主要是“保护现有森林植被;有计划地封山育林草和退耕还林还草;遵循自然植被演替规律,灌草先行加速植被覆盖,形成多层结构,提高覆被率;积极营造混交林;充分利用和恢复地力,提高森林抗逆性;结合各种防护林带建设,加快紫色土山丘区林业建设;着力营造薪炭林和发展经济林果,大力发展高效草本植物,缓解农村能源,提高经济效益,实现开发性治理,发展水土保持产业。
3.因地制宜采取工程措施,实行工程措施与生物措施对接
工程措施即修筑人工建筑物的办法来防治水土流失的措施。工程措施主要作用是减缓泥沙移动和阻止土体分离。措施主要有:修建各种排水渠道工程和各种排水沟工程,及时排除过剩的坡面径流,减缓径流对坡面的冲刷;修建在坡面、沟壑和崩岗下部用以拦截坡面来的径流和泥水的工程,包括沟头、谷坊、山圹和小水库、拦沙坑、坡面植物活篱笆、侵蚀沟内拦沙聚土的植物篱等;修建防止陡峭边坡发生崩塌的工程(即削坡开级工程)。
4.建立土体保护体系
建立以蓄水防冲为中心的土体保护体系,提高土壤透水、蓄水和抗蚀能力,减少径流和土壤侵蚀。主要措施有:通过客土改良过粘土壤,提高土壤透水能力,促进径流入渗,改良土壤结构提高透水性;通过客土和聚土增厚土层,增加土壤库容,提高蓄水能力;增施有机肥,提高土壤结构的水稳性和抗蚀力,减轻地表径流和壤中流对土壤的侵蚀。
5.建立合理利用土壤的耕作保护体系
农业耕作措施不当是引起耕地水土流失的原因之一。改进耕作措施控制坡耕地水土流失。建立土壤耕作保护体系包括两方面:一是改变微地貌,截短坡长,增加地面粗糙度,延长水分入渗时间;二是增加地面覆盖度,减少雨滴对土壤的击溅和对土壤结构的破坏,降低土壤渗透性,从而减少水土流失。包括以下措施:改顺坡开厢为横坡开厢。据四川省内江、遂宁、龙泉驿等地试验显示,横坡开厢较顺坡开厢减少土壤侵蚀45~80%,红薯增产21~71%;横厢加垱又比不加垱少流失土壤18%,红薯增产18%。据湖南省衡南县谭子山镇试验显示,横坡开厢比顺坡开厢减少土壤侵蚀50~90%,大豆增产31~63%;横厢加垱(土草垱)又比不加垱(土草垱)少流失土壤37%,大豆增产30%。等高带状种植。采用高杆与矮杆,直立与匍匐作物带状种植,豆科与禾本科轮作套种,棉花与西瓜、香瓜、辣椒、烤烟套种,形成多层次的复合群体,从而提作物覆盖度,使土壤裸露的时间短,据湖南省衡南县谭子山镇试验,等高带状种植棉花,套种瓜类、烤烟,年土壤侵蚀量为310kg/km2,仅为顺坡种植的1/2。并且每667hm2增加产值1 000元左右。水土保持耕作法。它是通过尽可能多地维持覆盖土壤的植物残茬来降低土壤侵蚀的一种水土保持方法。主要形式有免耕、垄耕、带状耕作、留荐耕作。湖南省衡南县谭子山镇采用垄耕、带状耕作种植棉花土壤的年侵蚀量为1.2t/hm2,仅为传统耕作法的1/8。